KR20220095014A

KR20220095014A - 스마트 팜의 회전식 트레이 측정장치

Info

Publication number: KR20220095014A
Application number: KR1020200186816A
Authority: KR
Inventors: 조병건; 김영수
Original assignee: 주식회사 디이엔티
Priority date: 2020-12-29
Filing date: 2020-12-29
Publication date: 2022-07-06

Abstract

스마트 팜의 회전식 트레이 측정장치에 관한 것으로, 식물재배장치의 중앙부에 설치되고 홀 효과를 이용해서 회전각도를 측정하는 측정센서 및 상기 측정센서에서 측정된 회전각도에 기초해서 각 회전식 트레이의 위치를 연산하는 연산부를 포함하는 구성을 마련하여, 회전식 트레이가 적용된 식물재배장치의 중앙부에 홀 각도 센서를 적용해서 회전각도를 측정하고, 회전각도에 따라 각 회전식 트레이에 트레이 번호를 부여하여 넘버링할 수 있다.

Description

스마트 팜의 회전식 트레이 측정장치{ROTARY TRAY MEASUREMENT APPARATUS OF SMART FARM}

본 발명은 스마트 팜의 회전식 트레이 측정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스마트 팜에 적용되는 회전식 트레이의 회전각도를 측정하는 스마트 팜의 회전식 트레이 측정장치에 관한 것이다.

최근, 웰빙(well-being) 문화의 확산에 따라, 도심에서 생활하는 현대인들의 여가활용 및 취미활동의 일환으로 농장에서의 작물재배에 대한 욕구 및 시장은 갈수록 확대되고 있다.

예를 들어, 주말 농장과 같은 프로그램은 도시의 현대인들이 주말 시간을 활용하여 작물을 재배한다.

그러나, 주말 농장은 주말농장 참여자가 직접 주말마다 농장이 위치한 지역으로 이동하여 작물을 재배하고 수확하는 형태로 이루어짐에 따라, 도심의 근거리에 위치한 농장 위주로만 진행되고 있다.

그리고 시간 여건상 주말마다 농장에 규칙적으로 방문하기가 어려운 여건에 있는 사람들은 이러한 주말 농장 프로그램 자체를 이용할 수 없기 때문에, 다양한 수요를 충족시키지 못하는 문제점이 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 최근에는 실내에서 농산물이나 각종 식물을 재배하는 스마트 팜 재배 시스템이 개발되고 있다.

예를 들어, 하기의 특허문헌 1 및 특허문헌 2에는 종래기술에 따른 스마트 팜 재배 시스템 구성이 개시되어 있다.

한편, 스마트 팜은 자연 환경을 임의적으로 변화시켜 식물이 충실하게 자라날 수 있는 환경을 제공하기 위해, 외부 환경과 격리된 실내에 식물재배장치를 마련해서 다양한 식물들을 외부 환경과 무관하게 재배하고 있다.

이러한 스마트 팜은 외부의 기온 변화와 관계없이 지속적으로 재배함으로써, 장기간에 걸친 안정된 수확이 가능할 뿐만 아니라, 제어된 환경하의 재배로 병충해 방제를 위한 농약사용을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.

그러나 스마트 팜은 외부 기온의 변화에 맞추어 보온 및 냉각을 실시해야 하고, 이를 위해 실내에 보일러와 에어컨 등을 설치하기 위한 별도의 설치공간이 확보되어야 하고, 파종이나 수확을 위해 작업자나 농기구가 이동할 수 있는 별도의 이동공간이 확보되어야 한다. 이로 인해, 여유 공간이 협소한 도시 근교에서는 스마트 팜의 재배실을 운용하기가 어려운 현실적인 문제가 있었다.

즉, 작물이 수용되는 재배상자를 바닥에 평면적으로 설치하면, 재배공간을 불필요하게 많이 차지되어 공간 활용이 비효율적으로 좁아지는 문제점이 있었다.

그래서 별도의 앵글을 이용하여 계단식으로 짜여진 선반에 재배상자들을 다단계 방식의 선반 타입으로 적층하여 다층적으로 진열하여 작물을 재배하기도 하였으나, 각 선반 상에 탑재되는 재배상자들에는 작물재배에 필요한 물을 공급하는 급수구조나 급수되는 재배수의 배수구조가 구비되어 있지 않아 실내에서 재배하기 곤란한 점이 있었다.

이러한 문제점을 해소하기 위해, 특허문헌 3 등에는 회전식 트레이가 적용된 식물재배장치 기술이 개시되어 있다.

특허문헌 3에는 작물을 평면적으로 재배할 때 발생하는 공간 활용의 비효율성을 해결하기 위해, 회전식 트레이를 이용해서 작물을 입체적으로 재배하는 농작물 재배장치 구성이 기재되어 있다.

대한민국 특허 등록번호 제10-1799586호(2017년 11월 20일 공고) 대한민국 특허 등록번호 제10-1986139호(2019년 6월 10일 공고) 대한민국 특허 등록번호 제10-1533151호(2015년 7월 2일 공고)

한편, 종래기술에 따른 스마트 팜은 회전식 트레이를 회전시키는 모터에 마련된 홀 센서에서 홀 전압이 감지되는 횟수를 카운트해서 회전식 트레이의 회전각도를 측정하였다.

이와 같이 모터의 홀 센서를 이용하는 경우, 모터 구동시 발생하는 노이즈로 인한 오류가 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 회전식 트레이로 마련된 재배기의 회전각도를 정확하게 측정할 수 있는 스마트 팜의 회전식 트레이 측정장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 회전식 트레이에 각각 번호를 부여하고, 회전식 트레이의 중앙에 설치된 홀 앵글 센서를 이용해서 회전각도를 측정하며, 각 회전식 트레이의 위치를 확인할 수 있는 스마트 팜의 회전식 트레이 측정장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 스마트 팜의 회전식 트레이 측정장치는 식물재배장치의 중앙부에 설치되고 홀 효과를 이용해서 회전각도를 측정하는 측정센서 및 상기 측정센서에서 측정된 회전각도에 기초해서 각 회전식 트레이의 위치를 연산하는 연산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 스마트 팜의 회전식 트레이 측정장치에 의하면, 회전식 트레이가 적용된 식물재배장치의 중앙부에 홀 각도 센서를 적용해서 회전각도를 측정하고, 회전각도에 따라 각 회전식 트레이에 트레이 번호를 부여하여 넘버링할 수 있다는 효과가 얻어진다.

도 1은 회전식 트레이가 적용된 식물재배장치의 사시도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스마트 팜의 회전식 트레이 측정장치의 구성도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스마트 팜의 회전식 트레이 측정장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저, 본 발명에 따른 스마트 팜의 회전식 트레이 측정장치의 구성을 설명하기에 앞서, 도 1 및 도 2를 참조해서 회전식 트레이가 적용된 식물재배장치의 구성을 설명한다.

도 1은 회전식 트레이가 적용된 식물재배장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스마트 팜의 회전식 트레이 측정장치의 구성도이다.

이하에서는 '좌측', '우측', '전방', '후방', '상방' 및 '하방'과 같은 방향을 지시하는 용어들은 각 도면에 도시된 상태를 기준으로 각각의 방향을 지시하는 것으로 정의한다.

회전식 트레이가 적용된 식물재배장치(10)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 회전식 트레이(11)를 포함한다.

즉, 식물재배장치(10)는 회전축(12)의 양단에 각각 회전축(12)을 중심으로 미리 설정된 설정각도(α)로 복수의 프레임(13)을 방사상으로 배치해서 구성된다.

여기서, 양측에 서로 대응되게 배치된 한 쌍의 프레임(13) 사이에는 각각 회전식 트레이(11)가 설치될 수 있다.

본 실시 예에서는 회전식 트레이(11) 및 프레임(13)가 각각 총 12개로 마련되고, 이에 따라 각 프레임(13) 사이의 상기 설정각도는 30°인 경우를 설명한다.

물론, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 회전식 트레이(11)와 프레임(12)의 개수 및 설정각도를 다양하게 변경할 수 있다.

다음, 도 2를 참조해서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스마트 팜의 회전식 트레이 측정장치의 구성을 상세하게 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스마트 팜의 회전식 트레이 측정장치(20)는 도 2에 도시된 바와 같이, 식물재배장치(10)의 중앙부에 설치되고 홀 효과를 이용해서 회전각도를 측정하는 측정센서(30) 및 측정센서(30)에서 측정된 회전각도에 기초해서 각 회전식 트레이(11)의 위치를 연산하는 연산부(40)를 포함한다.

측정센서(30)는 식물재배장치(10)의 중앙부, 즉 회전축(12) 상에 설치되고, 홀 효과(hall effect)를 이용해서 회전각도를 측정하는 홀 각도 센서(hall angle sensor)로 마련될 수 있다.

상기 홀 각도 센서는 360°의 각도 정보를 전기적인 신호로 변환해서 회전각도에 따라 비례하는 전압값을 갖는 측정신호를 출력할 수 있다.

연산부(40)는 측정센서(30)에서 출력되는 측정신호의 전압값을 이용해서 회전각도를 산출하고, 산출된 회전각도에 따라 각 회전식 트레이(11)의 위치를 연산하며, 각 회전식 트레이(11)에 트레이 번호를 부여해서 넘버링할 수 있다.

예를 들어, 연산부(40)는 회전각도가 0°인 회전식 트레이(11)에 트레이 번호 '1'을 부여하고, 회전각도가 30°인 회전식 트레이(11)에 트레이 번호 '2'를 부여할 수 있다.

이러한 연산부(40)는 스마트 팜의 제어부(도면 미도시)와 통신 가능하게 연결되고, 연산된 회전각도 및 각 회전식 트레이(11)에 번호를 부여해서 넘버링한 결과를 제어부로 전송할 수 있다.

그러면, 상기 제어부는 수신된 회전각도 및 각 회전식 트레이(11)의 넘버링 결과에 기초해서 식물재배장치(10)를 구동하는 모터의 구동을 제어할 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 회전식 트레이가 적용된 식물재배장치 중앙부에 홀 각도 센서를 적용해서 회전각도를 측정하고, 회전각도에 따라 각 회전식 트레이에 트레이 번호를 부여하여 넘버링할 수 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

본 발명은 회전식 트레이가 적용된 식물재배장치의 중앙부에 홀 각도 센서를 적용해서 회전각도를 측정하고, 회전각도에 따라 각 회전식 트레이에 트레이 번호를 부여하여 넘버링하는 스마트 팜의 회전식 트레이 측정장치 기술에 적용된다.

10: 식물재배장치
11: 회전식 트레이
12: 회전축
13: 프레임
20: 스마트 팜의 회전식 트레이 측정장치
30: 측정센서
40: 연산부

Claims

식물재배장치의 중앙부에 설치되고 홀 효과를 이용해서 회전각도를 측정하는 측정센서 및
상기 측정센서에서 측정된 회전각도에 기초해서 각 회전식 트레이의 위치를 연산하는 연산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 팜의 회전식 트레이 측정장치.
제1항에 있어서,
상기 측정센서는 식물재배장치의 회전축 상에 설치되고, 360°의 각도 정보를 전기적인 신호로 변환해서 회전각도에 따라 비례하는 전압값을 갖는 측정신호를 출력하는 홀 각도 센서로 마련되는 것을 특징으로 하는 스마트 팜의 회전식 트레이 측정장치.
제2항에 있어서,
상기 연산부는 상기 측정센서에서 출력되는 측정신호의 전압값을 이용해서 회전각도를 산출하고, 산출된 회전각도에 따라 각 회전식 트레이의 위치를 연산하며, 각 회전식 트레이에 트레이 번호를 부여해서 넘버링하는 것을 특징으로 하는 스마트 팜의 회전식 트레이 측정장치.